CN106299667A - 可调自谐振频率的nfc天线装置及电子设备和方法 - Google Patents

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潘英鹤
马超
陈佳南
王宗顺
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Abstract

本发明提供了一种可调自谐振频率的NFC天线装置及电子设备和方法，包括金属走线和电容器装置。金属走线为螺旋环形走线等，基材可以为PCB、FPCB或者FPC等。电容器装置连接在金属走线两端，用于调节自谐振频率。本发明同常规NFC天线相比，有如下优点：设计灵活，可以调节自谐振频率；走线匝数少，天线有效辐射面积增大；走线螺旋环形，辐射磁场更加均匀；兼容性良好，实用性良好，适用范围更广。

Description

可调自谐振频率的NFC天线装置及电子设备和方法
技术领域
本发明涉及NFC天线，具体地，涉及可调自谐振频率的NFC天线装置及电子设备和方法。
背景技术
毋庸置疑，近年来NFC近场通信技术在电子产品中的应用越来越广泛，NFC应用快速发展。
但NFC应用快速发展的同时，也出现了一些问题，比如NFC产品间相互兼容性不够，具体体现在天线装置的自谐振频率偏差太大。一般NFC工作频率在13.56MHz左右，频点太高或者太低都会导致NFC性能受影响，例如导致读写模式读卡距离下降，卡模拟模式刷POS机距离下降或者灵敏度变低。
理论上，天线装置可以通过调节走线匝数来调节自谐振频率，但是走线匝数过多会导致天线有效辐射面积减小，辐射效果不好；走线匝数过少，品质因数Q值不满足要求，NFC性能同样会受影响，加上一般电子产品天线装置空间有限，所以通过调节走线匝数调节自谐振频率这一方法很难实用。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种可调自谐振频率的NFC天线装置及电子设备和方法。
根据本发明提供的一种可调自谐振频率的NFC天线装置，包括：金属走线、电容装置；电容器装置用于调节天线装置的自谐振频率；
金属走线的一端与金属走线的另一端之间连接有若干电容装置。
优选地，多个电容装置并联在金属走线的一端与金属走线的另一端之间。
优选地，包括基材；金属走线包括第一走线、第二走线；
第一走线的一端连接电容装置的一端，第一走线的另一端连接第二走线的一端，第二走线的另一端连接电容装置的另一端；
第一走线、第二走线为基材上的布线。
优选地，第一走线与第二走线对称设置。
优选地，第一走线由自身的一端开始，向内盘绕延伸至自身的另一端；第二走线由自身的一端开始，向外盘绕延伸至自身的另一端。
优选地，所述盘绕是指螺旋形盘绕或者矩形盘绕。
优选地，第一走线、第二走线之间存在交叉重叠处。
优选地，第一走线、第二走线的延伸盘绕方向一致，均为顺时针或者逆时针。
根据本发明提供的一种电子设备，包括上述的可调自谐振频率的NFC天线装置。
根据本发明提供的一种使NFC天线可调自谐振频率的方法，其在金属走线的两端之间连接电容装置。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明设计灵活，通过电容装置可以调节自谐振频率；
2、本发明的走线匝数少，天线有效辐射面积增大；
3、本发明走线采用螺旋环形，能够辐射磁场更加均匀；
4、本发明兼容性良好，实用性良好，适用范围更广。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的结构示意图，图中金属走线呈螺旋矩形结构。
图2为本发明的结构示意图，图中金属走线呈螺旋圆形结构。
图3为本发明中电容装置数量设置的示意图。
图4为本发明的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明涉及一种可调自谐振频率的NFC天线装置，包括金属走线和电容器装置。金属走线为螺旋环形走线等，基材可以为PCB、FPCB或者FPC等。电容器装置连接在金属走线两端，用于调节自谐振频率。本发明同常规NFC天线相比，有如下优点：设计灵活，可以调节自谐振频率；走线匝数少，天线有效辐射面积增大；走线螺旋环形，辐射磁场更加均匀；兼容性良好，实用性良好，适用范围更广。
具体地，根据本发明提供的一种可调自谐振频率的NFC天线装置，包括：金属走线1、电容装置2；金属走线1的一端与金属走线1的另一端之间连接有若干电容装置2。多个电容装置2并联在金属走线1的一端与金属走线1的另一端之间。可调自谐振频率的NFC天线装置包括基材4；金属走线1包括第一走线101、第二走线102；第一走线101的一端通过焊盘连接电容装置2的一端，第一走线101的另一端连接第二走线102的一端，第二走线102的另一端通过焊盘连接电容装置2的另一端；第一走线101、第二走线102为基材4上的布线。第一走线101与第二走线102对称设置。第一走线101由自身的一端开始，向内盘绕延伸至自身的另一端；第二走线102由自身的一端开始，向外盘绕延伸至自身的另一端。所述盘绕是指螺旋形盘绕或者矩形盘绕。第一走线101、第二走线102之间存在交叉重叠处。第一走线101、第二走线102的延伸盘绕方向一致，均为顺时针或者逆时针。
根据本发明提供的一种电子设备，包括上述的可调自谐振频率的NFC天线装置。
根据本发明提供的一种使NFC天线可调自谐振频率的方法，在金属走线1的两端之间连接电容装置2。
若是放置在自由空间下或者非金属环境下时，所述可调自谐振频率的NFC天线装置可以不需要磁性材料；若是放置在电池环境或者金属环境下，所述可调自谐振频率的NFC天线装置需要使用磁性材料来屏蔽NFC磁场与电池、金属环境之间的相互影响。磁性材料设置在基材的一侧；所述磁性材料是铁氧体或者铁氧体磁质柔性材料。
下面对本发明进行更为具体的说明。
如图1、图2所示，金属走线1螺旋环形走线或者螺旋圆形走线。电容器装置2连接在金属走线开口两端，用于调节天线装置的自谐振频率，以获得期望频率(如13.56MHz左右)。如图3，具体电容器数量需待具体情况而定。本发明放置在自由空间下或者非金属环境下，天线装置可以不需要采用磁性材料，若是放置在电池环境或者金属环境下，如图4所示，天线装置需要使用铁氧体或者铁氧体磁质柔性材料来屏蔽NFC磁场与电池、金属环境之间的相互影响。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种可调自谐振频率的NFC天线装置，其特征在于，包括：金属走线(1)、电容装置(2)；
金属走线(1)的一端与金属走线(1)的另一端之间连接有若干电容装置(2)。
2.根据权利要求1所述的可调自谐振频率的NFC天线装置，其特征在于，多个电容装置(2)并联在金属走线(1)的一端与金属走线(1)的另一端之间。
3.根据权利要求1所述的可调自谐振频率的NFC天线装置，其特征在于，包括基材(4)；金属走线(1)包括第一走线(101)、第二走线(102)；
第一走线(101)的一端连接电容装置(2)的一端，第一走线(101)的另一端连接第二走线(102)的一端，第二走线(102)的另一端连接电容装置(2)的另一端；
第一走线(101)、第二走线(102)为基材(4)上的布线。
4.根据权利要求3所述的可调自谐振频率的NFC天线装置，其特征在于，第一走线(101)与第二走线(102)对称设置。
5.根据权利要求3所述的可调自谐振频率的NFC天线装置，其特征在于，第一走线(101)由自身的一端开始，向内盘绕延伸至自身的另一端；第二走线(102)由自身的一端开始，向外盘绕延伸至自身的另一端。
6.根据权利要求5所述的可调自谐振频率的NFC天线装置，其特征在于，所述盘绕是指螺旋形盘绕或者矩形盘绕。
7.根据权利要求3所述的可调自谐振频率的NFC天线装置，其特征在于，第一走线(101)、第二走线(102)之间存在交叉重叠处。
8.根据权利要求5所述的可调自谐振频率的NFC天线装置，其特征在于，第一走线(101)、第二走线(102)的延伸盘绕方向一致，均为顺时针或者逆时针。
9.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的可调自谐振频率的NFC天线装置。
10.一种使NFC天线可调自谐振频率的方法，其特征在于，在金属走线(1)的两端之间连接电容装置(2)。
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